[发明专利]一种铝离子电池有效
申请号: | 201810426203.5 | 申请日: | 2018-05-07 |
公开(公告)号: | CN108550903B | 公开(公告)日: | 2020-06-19 |
发明(设计)人: | 高超;彭蠡;郭燕;刘一晗 | 申请(专利权)人: | 杭州高烯科技有限公司 |
主分类号: | H01M10/054 | 分类号: | H01M10/054 |
代理公司: | 杭州求是专利事务所有限公司 33200 | 代理人: | 黄欢娣;邱启旺 |
地址: | 311113 浙江省杭州市*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 离子 电池 | ||
1.一种铝离子电池,包括正极、负极、隔膜和电解液;其特征在于,以多孔石墨烯膜为正极材料,所述多孔石墨烯膜内部具有均匀的气泡结构;气泡壁具有均匀的通气孔,孔径为100~150nm,孔隙率大于5%;所述电池负极为铝金属或铝合金;隔膜选自玻璃纤维、聚丙烯隔膜、聚四氟乙烯隔膜或聚乙烯隔膜;
多孔石墨烯膜通过以下两种方法之一制备得到:
方法一:
(1.1)将氧化石墨烯配制成浓度为5-10mg/mL的氧化石墨烯水溶液,刮刀涂覆成膜,自然晾干,膜的厚度不大于20微米;
(1.2)氧化石墨烯膜置于中温炉中缓慢升温烧结,升温速率为1-2摄氏度每分钟,温度为1300-1800摄氏度;
(1.3)将中温烧结过的石墨烯膜置于高温炉中3000摄氏度退火,得到具有二级气孔结构的石墨烯膜;高温炉的升温速率如下:2000摄氏度以下,10-20摄氏度每分钟;2000摄氏度以上,2-5摄氏度每分钟;
方法二:
(2.1)将氧化石墨烯配制成浓度为5-10mg/mL的氧化石墨烯水溶液,加入水溶性盐,得到成膜前驱体溶液,其中盐选自:镁盐、钙盐、钛盐、硅盐、硼盐、铁盐、铝盐、锌盐、铜盐或镍盐,盐的含量为氧化石墨烯质量的1~5%;或采用硝酸刻蚀氧化石墨烯,然后配制成5-10mg/mL的成膜前驱体溶液;将成膜前驱体溶液刮刀涂覆成膜,自然晾干,膜的厚度为20-100微米;
(2.2)氧化石墨烯膜置于中温炉中缓慢升温烧结,升温速率为1-2摄氏度每分钟,温度为1300-1800摄氏度;
(2.3)将中温烧结过的石墨烯膜置于高温炉中3000摄氏度退火,得到具有二级气孔结构的石墨烯膜;高温炉的升温速率如下:2000摄氏度以下,10-20摄氏度每分钟;2000摄氏度以上,2-5摄氏度每分钟。
2.根据权利要求1所述的铝离子电池,其特征在于,所述方法一制得的多孔石墨烯膜厚度方向的石墨烯层数不大于20000层。
3.根据权利要求1所述的铝离子电池,其特征在于,所述方法二制得的多孔石墨烯膜厚度方向的石墨烯层数为2×104~10×104层之间。
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